關(guān)于螺桿泵容積效率的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

2013-11-30 王永昌 國(guó)家電動(dòng)潛油泵質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心

  在螺桿泵的水力特性檢測(cè)中,容易出現(xiàn)容積效率大于100%的情況,同時(shí)螺桿泵理論排量的計(jì)算方法存在爭(zhēng)議,為解決這個(gè)問題筆者在對(duì)螺桿泵水力特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和檢測(cè)系統(tǒng)研究基礎(chǔ)上,開展了螺桿泵容積效率的研究,對(duì)螺桿泵容積效率的檢測(cè)提出了幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。

  螺桿泵是一種旋轉(zhuǎn)容積泵,其容積效率隨壓力的升高而下降,額定壓力下的容積效率大小是判定泵合格與否的重要依據(jù)。在螺桿泵的水力特性試驗(yàn)中,會(huì)出現(xiàn)容積效率大于100%的情況,一種是在零壓力點(diǎn)和非零壓力點(diǎn)下都出現(xiàn)容積效率大于100%,同時(shí)在零壓力點(diǎn)容積效率為100%時(shí)在非零壓力點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)容積效率大于100%的情況。針對(duì)這個(gè)問題筆者對(duì)螺桿泵容積效率開展了實(shí)驗(yàn)研究,并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。

1、容積效率的理論計(jì)算

  1.1、螺桿泵的排量

  螺桿泵的理論排量由下式確定:

Qth=1440×4eDTn×10-9 (1)

  式中Qth為理論排量,m3/d;e為偏心距,mm;D為轉(zhuǎn)子截面直徑,mm;T為定子導(dǎo)程,mm;n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,r/min。

  螺桿泵的實(shí)際排量為:

Q=QthGv(2)

  式中,Q為實(shí)際排量,m3/d;Gv為容積效率,%。上述兩式中偏心距、轉(zhuǎn)子截面直徑D、定子導(dǎo)程T都是螺桿泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后,螺桿泵的實(shí)際排量就只與轉(zhuǎn)速n和容積效率Gv有關(guān),而容積效率主要與泵的內(nèi)部泄漏量有關(guān),也即與定子和轉(zhuǎn)子的配合間隙(過盈)以及所舉升介質(zhì)的粘度有關(guān)。

  1.2、螺桿泵的容積效率

  螺桿泵的容積效率計(jì)算如下:

  式中,Gv為容積效率,%;Qin為額定壓力點(diǎn)規(guī)定轉(zhuǎn)速下的體積流量,m3/h;Qon為零壓力點(diǎn)規(guī)定轉(zhuǎn)速下的體積流量,m3/h。

結(jié)論與建議

  對(duì)螺桿泵理論排量提出了明確的判定方法和計(jì)算公式。

  確定了容積效率正確的計(jì)算公式,建議各廠家試驗(yàn)用測(cè)試程序計(jì)算公式嚴(yán)格按照要求編寫。建議開展螺桿泵實(shí)際泵腔體積與泵型標(biāo)注幾何排量偏差的檢測(cè)與研究,對(duì)定轉(zhuǎn)子配合尺寸進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè),給出一個(gè)允許的偏差范圍和質(zhì)量判定方法。對(duì)于螺桿泵容積效率偏差產(chǎn)生原因之一的流量測(cè)試問題,建議驗(yàn)證流量測(cè)量值,在測(cè)試流程中串聯(lián)一個(gè)流量計(jì)進(jìn)行流量對(duì)比。

  建議在螺桿泵性能檢測(cè)中對(duì)理論排量和容積效率兩個(gè)性能參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立檢測(cè),并用文中給出的方法和公式進(jìn)行判定。